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摘要
为了研究天然地应力作用下裂隙产状等因素对深部岩体裂隙渗流特性的影响，基于单裂隙面渗透性服从负指数变化规律，建立了三维应力作用下不同产状裂隙的渗透系数计算公式，利用Lagrange乘子法分析裂隙面产状变化对其渗透性的影响，并分析了岩体裂隙有、无充填物对其渗透性的影响及敏感性；然后，以我国大陆地区地应力统计规律为例，分析了地表以下5 000 m范围内在天然地应力作用下裂隙渗透性随深度、产状的变化规律。结果表明：裂隙产状的变化对其渗流特性有明显影响，对于浅层岩体，在大主应力大致呈水平方向分布时，随着裂隙面倾角的增加，裂隙渗透系数逐渐降低；但随着深度的增加，在裂隙深度超过约200 m和裂隙面走向与大或中主应力方向大致一致时，裂隙渗透性反而会随着裂隙面倾角的增加逐渐增加，在裂隙面走向与小主应力方向垂直时增加最为明显；对于深部岩体，裂隙的渗透性很小，裂隙面产状的变化对其渗透性影响很弱；对于有充填物裂隙，岩块与充填物的弹模比和充填物泊松比的变化对裂隙渗透性的影响很小。研究结果可为深入研究我国深部岩体渗透特性变化规律提供借鉴意义。
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